机器人空间挤压 3D 桁架的序列与运动自动规划
机器人学
2019-03-12 v2
摘要
尽管机器人空间挤压已展示出一种在建筑尺度上制造 3D 桁架结构的新且高效的手段,一个主要挑战仍在于为具有无约束拓扑的桁架自动规划挤压序列与机器人运动。本文是该领域首次尝试使用 CSP 编码严格表述挤压序列与运动规划(SAMP)问题。此外,本研究提出了一种新的分层规划框架以解决通常具有长规划视野与 3D 构型复杂度的挤压 SAMP 问题。通过解耦序列与运动规划,该规划框架能够高效求解具有非标准拓扑的空间桁架的挤压序列、末端执行器位姿、关节构型与过渡轨迹。本文还首次给出详细的计算数据以揭示求解 SAMP 问题的运行时间瓶颈,这为未来算法开发提供了见解与比较基线。连同算法结果,本文还呈现了一个称为 Choreo 的开源且模块化的、与机器无关的软件实现。为展示该算法框架的能力,给出了三个案例研究,包括实际制造与仿真结果。
引用
@article{arxiv.1810.00998,
title = {Automated sequence and motion planning for robotic spatial extrusion of 3D trusses},
author = {Yijiang Huang and Caelan Reed Garrett and Caitlin Tobin Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.00998},
year = {2019}
}
备注
24 pages, 16 figures